我国赤潮频发现象分析与海藻栽培生物修复作用

In this paper, the history, main events and present status of red tide (HAB, harmful algal blooms) along China coast in recent years were reviewed and presented. It showed that the HAB's frequency and scale, number of HAB spec ies, percentage of toxic HAB events and the degree of damages to marine environment and economy have sharply increased in China since 1960's. Eutrophication was key factor for high occurrence of red tide. In this paper, main causes of frequent HAB occurrence along China coast was discussed. Many factors might influence the occurrence of red tide, which included weather, climate, coastal current, tidal current, water temperature, salinity, hydrodynamic and nutrient conditions, trace metals and the variation of biological environment. Numerous evidences from all over the world revealed the linkage between the increases in nutrient loading and the occurrences of high biomass blooms. Eutrophication was one of the important causes that involved in high occurrence of HAB. The main sources of nutrients potentially stimulating HABs included terrestrial runoff, aquaculture selfpollution, atmospheric deposition, sea projects and other pollution events in the ocean. Studies showed that the input from land contaminations and the selfpollution of marine aquaculture accelerated eutrophication in coastal waters and were also important impact factors on red tide. Researches suggested that nutrient composition could affect the species composition of phytoplankton as well as the development of some HABs. The changes in nutrient supply ratios, primarily N∶P, often resulted in shifts in red tide species composition. The correlation between cysts and formation of HAB was discussed from the viewpoi nt of transformation of cyst and vegetative cell, the effects of trace elements and other organic substances on the occurrence of HAB were presented also. It indicated that the nutrient control could be an effective way to reduce the risk of red tide occurrence. Seaweed would play an important role for decreasing marine eutrophication. Among the different methods of red tide controlling studied, seaweed biomass has received much attention due to the cost saving, low sensitivity to environmental and impurity factors, the possible contaminant recovery from the biomaterial and its elevated adsorption capacity. Cultivated seaweeds have very high rates of productivity higher than that of seaweed in its natural habits and grow well in water bodies with higher nitrogen and other nutrients. Seaweeds are able to absorb large quantities of nitrogen, phosphorus and carbon dioxide, produce large quanti ties of oxygen, and have excellent effect on decreasing eutrophication. Large amounts of C, N and P are accumulated into seaweed tissues as they accumulate considerable biomass over a period of months or years depending on the cultivation season. When seaweeds are harvested, nutrients are removed from the sea area. An investigation was carried out for inorganic nitrogen and inorganic phosphorus concentration at Lusi Coast, Qidong County, Jiangsu Province in China, where there were about 270 hm2 for Porphyra yezoensis cultivation with eutrophic sea water in recent years. While during Porphyra yezoensis cultivation, from Sep 2003 to May 2004, the concentration of ammonium nitrogen declined form 0.511-0.778 mg·L^-1 to 0.006-0.057 mg·L^-1, nitrite nitrogen concentration declined from 0.010-0.040 mg·L^-1 to 0.001-0.009 mg·L^-1, and nitrate nitrogen concentration declined from 0.466-0.549 mg·L^-1 to 0.286-0.0568 mg·L^-1, the average concentration of inorganic phosphorus declined from 0.024 mg·L^-1 to 0.019 mg·L^-1. Furthermore, during five hours, the concentration of ammonium nitrogen in the seawater declined form 220.88 μmol·L^-1 to 8.59 μmol·L^-1 by cultivated Gracilaria lemanaiformis, and the concentration of ammonium nitrogen declined form 213.84 μmol·L^-1 to zero by cultivated Enteromorpha clathrata. Other bioremediation mechanisms of seaweed inhibiting the red tide microalgae such as nutrients competition and allelopathic effects were also discussed.  

天目湖沙河水库水质时空分布特征及其与浮游植物群落的关系

基于2012年天目湖沙河水库逐月水质及浮游植物群落结构的监测, 采用主成分分析及典范对应分析,对沙河水库水质时空分布特征及其对浮游植物群落演替的影响进行了分析。结果表明, 沙河水库透明度(SD)、悬浮物(SS)、高锰酸盐指数(COD)、叶绿素a (Chla)、总磷(TP)、总氮(TN)等主要水质因子既有明显的季节变化, 也存在显著的空间分异, 浮游植物生物量和群落结构也表现出显著的季节演替。 从丰度上看,蓝藻门的席藻全年都是优势种, 但冬、春季节硅藻门和隐藻门藻类丰度显著增高。 从生物量上看, 春季的优势种为硅藻门的针杆藻,是沙河水库水体透明度的主要影响因子。 主成分分析表明, 沙河水库的氮和磷具有明显不同的时间变化规律。典范对应分析表明, 水温、pH、溶解性总氮、SD与藻类生物量的季节演替关系密切, 蓝藻、硅藻生物量与水温、溶解性总磷呈正相关, 与硝态氮浓度呈负相关。研究结果表明, 天目湖沙河水库水质时空差异与浮游植物种群结构的时空分布关系密切, 降低氮、磷浓度对沙河水库富营养化控制及水质的保护都非常重要, 但在不同季节氮、磷的相对重要性不同。农业活动, 如茶园的大面积开发及旅游业活动是影响天目湖水质的两个重要因素。  

夏季莱州湾及附近水域理化环境及营养现状评价

根据2007年8月对莱州湾及附近水域的调查资料，讨论了温度、盐度、pH、溶解氧（DO）、溶解无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4^3--P）等理化因子的分布特征，并对该水域的营养水平和有机污染状况进行了评价。结果表明，莱州湾西部和西南部水域表层和底层的DIN含量较高，均呈向东北方向递减的趋势；表层PO4^3--P含量分布较为均匀，在湾口中部水域有一小范围的高值区，并呈向四周逐渐递减分布。底层水平基本与表层一致，但其高值区范围较大，等值线较为密集。营养盐与盐度的相关分析表明，DIN与盐度呈显著负相关，表明DIN主要来自河流径流的输送；而PO4^3--P与盐度相关性不十分显著，这表明莱州湾PO4^3--P的补充并非主要来自河流径流输入，而是以有机物的分解矿化再生为主，同时，浮游植物的大量繁殖也是一个重要的影响因素。由水域环境质量评价结果看，N/P值均大于Redfield比值16，P显得相对缺乏。根据营养化评价模式和有机污染指数计算结果，2007年夏季莱州湾水域营养水平基本属于磷中等限制潜在性富营养，有机污染程度属3级，表明该调查水域受到轻度有机污染。  

东平湖水质监测与评价

为客观评价山东省东平湖渔业生态环境质量状况,2004~2005年对东平湖水域的主要离子、pH、透明度、叶绿素、溶解氧、高锰酸盐指数、氮、磷等理化因子进行监测。结果表明:东平湖水域水型在不同区域分属CCⅢa、C lCⅢa、SCⅢa三种类型,且同一区域水型常发生转化;阳离子中Ca2+含量最高,阴离子中C l-和SO42-取代了CO32-和HCO3-占主导地位。运用Carlson指数近似评价法对东平湖水质进行了单因子评价和综合评价,结果表明东平湖是富营养型或超富营养型湖泊。  

2008年中国浒苔灾害成因条件和过程推测

依据经过收集和验证的东黄海海洋物理、海洋生物和海洋化学资料，对2008年黄海浒苔爆发过程和条件进行海洋学分析。结果如下：近年来长江口大规模赤潮逐渐减少，5月起，东黄海20-25℃等温线逐渐移向长江口，其所包络的海域为浒苔生长的适温海域。在长江口水域丰富的营养和良好的温盐环境条件下，大量浒苔个体开始在长江口形成，随着长江冲淡水不断飘向东北方向的黄海南部，由于水面开阔，冲淡水水流逐步变缓，导致浒苔个体初步集群，形成规模较小群体。浒苔群体继续孕育和发展，并在由南向北东南风和黄海表层流的作用下，分散而逐步飘向黄海中部。黄海表层流遇到山东半岛阻挡、表层流和沿岸流交汇在山东半岛沿海形成流隔，流隔所在水域正是浒苔在胶州湾外黄海大规模集结地。胶州湾形状呈袋状，浒苔入湾后更易聚集，使之成为整个山东半岛沿海最有利于浒苔集结的水域。这可能是为什么浒苔在青岛沿海集结形成特大灾害的原因之一。  

汉丰湖富营养化综合评价与水环境容量分析

2012年、2013年季节性监测了汉丰湖水体理化指标，采用综合营养状态指数法对其富营养化状态进行了评价，采用沃伦威德尔模型和狄龙模型计算了化学需氧量、总氮、总磷的水环境容量。结果表明：汉丰湖水质总体处于地表水Ⅱ类~Ⅳ类标准，TN 0.76~2.24mg/L、平均1.41mg/L，NH3-N 0.17~0.95mg/L、平均0.41mg/L，TP 0.010~0.106mg/L、平均0.069mg/L，CODMn 2.34~14.6mg/L、平均4.22mg/L。东河区域水质优于小江干流、南河区域，秋季污染程度最轻；汉丰湖水体营养状态介于中营养到轻度富营养型，其中南河区域的营养程度相对较高；从单个评价因子看，总氮的营养状态最高，持续处于轻度、中度至重度富营养状态；汉丰湖化学需氧量、总氮、总磷现状水环境容量分别为37335、109.1和1643.84t/a，为达到汉丰湖水功能区划Ⅱ类水的管理目标，总氮、总磷削减率分别为38%和56%。  

南通市近岸海域水环境质量评价

根据2005年12个月的监测数据,探讨了南通市近岸海域主要水环境要素的分布特点,评价了海域环境质量和营养状况。结果表明,水质呈弱碱性,有50%水域的D IN含量超过四类海水水质标准,PO4-P也有50%达到海水水质四类或超四类。从E值和A值的计算结果来看,监测的近岸海域2005年有92%处于富营养化状态,受中度和重污染的比例占23%。陆源污染是影响海域污染的主要因素。  

生态浮岛植物在富营养化养殖水体中去磷途径的初步分析

植物修复富营养化养殖水体过程中磷(P)的去除途径主要包括植物吸收、植物根系吸附、底泥吸附和还原状态下的磷挥发。为了深入探讨植物修复去磷机理,阐明植物修复富营养化养殖水体过程中磷的去向问题,分别以夏秋季(高温)和冬春季(低温)的高效除磷植物大漂和冬牧70组成的生态浮岛为研究对象,通过研究模拟条件下的富营养养殖水体生态修复系统,研究不同温度季节下生态浮岛植物在富营养养殖水体中各去磷途径对水体总磷(TP)去除量的贡献率大小。结果表明:经过20 d处理后,生态浮岛植物大漂和冬牧70对富营养化养殖水体中总磷的去除效率都较高 ,均达50%以上;在生态浮岛植物修复富营养养殖水体过程中最主要的磷去除途径都为植物吸收作用和底泥吸附作用,分别占水体中总磷去除量的23%~58%和27%~51%;其次是植物根系吸附作用,占水体中总磷去除量的13%~28%;贡献率最低的是还原状态下的磷挥发,一般低于1.5%,几乎可忽略不计。  

大型海藻吸收氮磷营养盐能力的初步研究

将日本马泽藻Mazzaella japonica、孔石莼Ulva pertusa、鼠尾藻Sargassum thunbergii、红毛菜Bangia fusco-purpurea、蠕枝藻Helminthocladia australis、扇形拟伊藻Ahnfeltiopsis fla-belliformis6种大型海藻培养在富含氮磷海水中72 h,分析海水中氨氮、硝氮和活性磷浓度的变化,目的在于比较它们对营养盐去除效果。实验结果表明,6种海藻对氮磷都有明显的去除作用,日本马泽藻和孔石莼对氨氮、硝氮和活性磷的去除效果最好,分别吸收了培养水体中氨氮初始总量的98.0%和97.1%、硝氮初始总量的76.9%和82.0%、活性磷初始总量的90.8%和86.9%。  

鲢、鳙非经典生物操纵作用的研究进展与应用现状

鲢、鳙作为内陆水域主要的滤食性经济鱼类，通过对浮游生物的摄食行为抑制蓝藻水华的发生，这种干预现象在水域生态学领域称为非经典生物操纵。综述了鲢、鳙非经典生物操纵作用的研究与应用进展。目前关于鲢、鳙非经典生物操纵作用存在２种不同的观点。一种观点认为鲢、鳙大量滤食浮游生物，在控制蓝藻水华的同时还可将水中有机物转化为鱼产品移出，能够有效控制水体富营养化；另一种观点认为，放养鲢、鳙实际加快了水体营养盐的周转速率，在抑制蓝藻水华的同时加快了水体的富营养化进程。针对这２种不同观点开展的实验与调查表明，鲢、鳙放养对于抑制藻类水华的爆发作用明确，但同时导致浮游动植物小型化，浮游生物的数量会由于水体营养盐周转速率的加快而出现大幅波动。综合各方观点作者认为，鲢、鳙对于水体蓝藻水华形成的预防和抑制作用证据较为明确，但对于一定时期内水体营养盐变化的影响存在较大的不确定性，与水文条件、鲢鳙存量、集水区状况等有密切的关联。